在当今快速技术进步和环境意识日益增强的时代，对轻量化组件和结构的追求已经成为各个行业的首要任务。汽车和航空零部件、精密组件和生物工程植入部件的制造主要依靠机床这一生产要素。

然而，由于增材制造 (AM) 技术、纤维增强复合材料、结构优化技术和质量检验/检测技术的巨大进步，如今的机床和制造方法已经今非昔比。增材制造技术通过逐层堆叠材料，实现复杂形状零件的制造，同时减少材料浪费，但也面临材料性能不确定、加工缺陷和成本控制等挑战。纤维增强复合材料结合了轻质纤维和高性能树脂，具有优异的强度和刚度，但制造工艺复杂、成本较高。结构优化技术通过数学建模和计算分析，最大限度地减少材料使用，实现轻量化设计，但也面临计算复杂性和优化结果实际制造难等问题。质量检验/检测技术确保了制造过程和最终产品的质量，但传统方法面对轻量化材料和结构的复杂性，检测精度和效率有待提高。

此外，金属连接技术在轻量化设计和制造中也发挥着至关重要的作用。传统的焊接和螺栓连接逐渐被新型的粘接、焊接和铆接方法所取代，这些方法不仅降低了重量，还提高了连接的强度和耐久性，但也面临粘接强度不稳定、工艺复杂等问题。解决这些问题需要开发新型的连接材料和工艺，优化连接设计，并加强对连接界面的研究。

Machines 邀请了湖南大学蒋浩博士和王绍螺博士，合作创建特刊“Design and Manufacturing for Lightweight Components and Structures  (轻量化组件和结构的设计与制造)”。本特刊欢迎原创和高质量的研究和评论文章，希望提供一个分享最新理论和技术成果的平台。本期特刊的范围包括但不限于以下内容：

先进轻量化材料；

结构优化与设计；

仿真与计算建模；

复合材料及加工技术；

异种材料连接；

新型金属连接技术；

质量检验/检测技术；

汽车、航空航天、船舶和消费电子产品的轻量化设计；

轻量化组件增材制造技术；

高性能制造工具；

可持续制造；

能源效率与环保。

投稿截止日期：2025年5月31日

客座编辑

蒋浩 博士

湖南大学

蒋浩，湖南大学机械与运载工程学院助理教授、副研究员、硕士生导师，博士后创新人才支持计划获得者。主要从事运载装备轻量化制造、异种材料连接技术等方面研究。发表学术论文60余篇，其中以第一/通讯作者发表论文37篇，SCI检索论文31篇，Google学术引用1176次，授权专利10余项、软件著作权2项。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金，湖南省、长沙市自然科学基金等项目，并与航天一院211厂、宝山钢铁、中车时代电气、上汽通用五菱等单位开展了项目合作，获得湖南省优秀博士论文、第十一届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛优秀指导教师等奖励。

王绍螺 博士

湖南大学

王绍螺，湖南大学机械与运载工程学院助理研究员，湖南省优秀毕业研究生。主要从事电磁脉冲焊接技术、纤维增强复合材料先进制造、机器视觉无损检测等相关研究工作。主持企业横向课题2项，参与国家纵向课题3项，已发表高水平SCI论文20余篇，其中第一或通讯作者12篇，Top期刊8篇，Google学术引用400余次，授权/申请专利4项。目前担任国际SCI期刊 Machines (中国科学院工程技术三区) 客座编辑，荣获2023年第十五届深圳创新创业大赛坪山赛区新能源 (汽车) 行业决赛三等奖，受邀参加首届“Automotive Innovation International Symposium on Automotive Lightweight”国际会议(第十四届国际汽车轻量化大会)。指导研究生参加2024年第十一届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛斩获金奖，并入围国赛。

了解更多特刊信息：https://www.mdpi.com/si/207151

期刊英文主页：https://www.mdpi.com/journal/machines

Machines 期刊介绍

主编：Antonio J. Marques Cardoso, University of Beira Interior, Portugal

主要发表机械设备故障诊断和预测、机械设计、机电一体化、机器人、叶轮机械、控制及自动化、电机和驱动器、先进制造等领域的最新学术成果。

2023 Impact Factor：2.1

2023 CiteScore：3.0

Time to First Decision：15.6 Days

Acceptance to Publication：2.7 Days